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视频监控系统中的字符叠加设计

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

  1实现OSD功能的传统方案
  
  视频监控系统通常存在多个被监控点,最终送入监视器的信号可能来自几十路、甚至几百路视频信号源。在监控端,这些视频信号可通过大规模视频矩阵开关切换到有限的监视器上。这样,在对监控点进行监视时一般需要在视频通道叠加一些相关信息,如:公司标志、摄像机的位置、时间、日期、报警信息等,实现这一功能的器件通常称作随屏显示(OSD)器件。传统设计中一般是在视频矩阵开关的输出端串入一个专用的OSD器件(见图1)。由于传统的OSD器件无法直接驱动视频电缆,因而需要为每路输出配置额外的高速复用器和缓冲器,这样将使系统成本升高、电路变得比较复杂。
  
  2Maxim提供的OSD方案
  
  2.1视频矩阵开关
  
  Maxim生产的MAX435832×16视频矩阵开关内部集成有图形或字符叠加电路(图2),其16路输出级分别带有一路高速2:1模拟复用器。这样,需要叠加的图形/字符模拟视频信号可送入OSDFill输入端,同时将适当的叠加时序控制信号送至OSDKey输入端,然后利用OSDKey控制信号控制复用器的切换。当OSDKey为低电平时,复用器即可将图形/字符(OSDFill)信号切换到输出;而在OSDKey为高电平时,则将视频输入信号切换到输出端。复用器的开关时间典型值为40ns,远远低于一个像素的时间宽度。MAX4358输出缓冲器的增益可设置为+1V/V或+2V/V,这为近距离视频信号切换或驱动视频信号传输提供了一定的灵活性。通过SPI/QSPITM接口配置矩阵开关的状态和输出缓冲级增益,同时利用MAX4358在视频矩阵开关之前插入OSD信息,不仅省去了后续的复用器和输出缓冲器,同时也改善了视频信号的质量。
  
  2.2OSD发生器
  
  图2中的OSD器件可选用MAX4455,其连接电路如图3所示。由于MAX4455内部集成有八通道的OSD发生器,故而在视频监控系统中能够为八路独立的复合视频通路同时提供4位灰度级的图形/字符视频信号,其中代码1(0001)接近于黑色、代码151111为最白,每个像素对应的代码介于1至15,代码0(0000)表示没有OSD信号。MAX4455的位映射结构允许在摄像机视频信号中插入任意的信息或图形。另外,MAX4455提供给各个通道的图形模板是按逻辑排列的1024×512个像素,这种存储方式有利于主机的行/列寻址。实际显示区域为712×484NTSC(或712×512PAL)像素,其余的312行、28列(NTSC)为空白区域。
  
  图3MAX4450及MAX4358的连接电路
  
  MAX4455能够用于控制16M位SDRAM(如MT48LC1M16A)存储所需要叠加的数据视频信号,它支持SDRAM的所有功能,其中包括:刷新、RAS/CAS定时、视频寻址以及支持主处理器读/写操作的CPU存取周期等。配合MAX4455工作的SDRAM可选择MT48LC1M16A1-8、VISVG3617161DT-8或速度更高的相关产品,也可选择HY57V16160D、HY57V16160C、M2V64S40DTP等型号。由于SDRAM是按照16位×1M的格式排列的,因此,每个SDRAM存储单元存储4个像素的内容(基于每像素4位灰度),且主机每次也存储/读取4个像素的数据。主机将以位映射方式填充OSD帧存储器,同时控制叠

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